Microbiota, microbioma y metagenómica
La microbiota, el microbioma y la metagenómica son términos utilizados para definir el comportamiento y estructura de los organismos.
facultad de enfermería · digestivo
lun. 07 de jun. 2021
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Para el ser humano la salud siempre ha jugado un papel crucial. Por esta razón el profesional de estas áreas juega un papel crucial, de manera tal, que cada uno de los campos de la salud se ha dividido dando una mejor y más efectiva atención a quien lo requiere. Tal es el caso de la nutrición, donde términos como microbiota, microbioma y metagenómica han jugado un papel importante desde su bautizo y descubrimiento. De ello hablaremos en el presente artículo.

Las células microbianas de bacterias, arqueas, hongos, protistas y virus que colonizan las mucosas y la piel del cuerpo humano son la microbiota humana. Son al menos tan abundantes como las células somáticas y contienen un número de genes. En su conjunto son denominadas como microbioma, muy superior al del genoma humano. Se estima que existen entre 500 y 1.000 especies de bacterias en el cuerpo humano en un momento determinado, aunque el número de genotipos únicos (cepas o subespecies) se sitúan en órdenes de magnitud superior.

Cada cepa bacteriana posee un genoma que contiene miles de genes, ofreciendo una diversidad genética sustancialmente mayor que la del genoma humano. Diferentes individuos albergan repertorios diferentes de microorganismos con densidades que varían sustancialmente, incluso entre los taxones conservados. El conocimiento actual acerca de los factores responsables de su variación y regulación es limitado.

Es importante destacar que aún no se ha comprendido cómo la variación intrapersonal. A lo largo del tiempo, o las diferencias interpersonales, influyen en el bienestar, la preservación de la salud o el inicio y progresión de la enfermedad.

Iniciativas universales para el estudio del microbioma humano

El campo del microbioma humano experimentó notables avances en el conocimiento durante la última década. Esto gracias a importantes proyectos de investigación en los Estados Unidos, Europa y Asia.

El “Proyecto de Microbioma Humano” (HMP, por sus siglas en inglés) (2008-2012), es una iniciativa de los Institutos Nacionales de la Salud (NIH, Estados Unidos de América). Llevó a un esfuerzo económico histórico liderado por el Gobierno de los Estados Unidos durante el último mandato de la presidencia de Barack Obama. Esto en 2016, “para estudiar la vasta y en su mayoría invisible, variedad de microorganismos que prosperan en el cuerpo humano y en sus ecosistemas”.

La inversión pública de 121 millones de dólares americanos para la Iniciativa Nacional del Microbioma (National Microbiome Initiative) inspiró el financiamiento privado. Sucedio así en más de 400 millones de dólares dirigidos al estudio del microbioma humano.

En Europa, surgieron numerosas estrategias en paralelo; el proyecto también europeo “My New Gut” (2013-2018); o las iniciativas francesas MicroObes: Microbioma intestinal humano en la obesidad y la transición nutricional (2008-2010) y MetaGenoPolis (2012- 2019).

Como resultado, numerosas empresas privadas se originaron sobre la base fundamental de la microbiómica humana; Map My Gut en Reino Unido, Enterome Bioscience en Francia o Second Genome, en Estados Unidos.

En Asia, el Instituto de Genómica de Beijing (BGI, China) contribuyó a la creación de un catálogo de referencia integrado del microbioma intestinal humano. Esto mediante la extensión de los repositorios HMP y MetaHIT con una gran cohorte de representantes chinos. Esto en el creciente inventario de genes del microbioma intestinal humano y el Catálogo Integrado de Referencia del Microbioma Intestinal Humano (IGC).

Historia evolutiva del microbioma humano

El origen evolutivo de los humanos es incierto, pero la evidencia científica actual sugiere la existencia de un ancestro microbiano universal. Las quiméricas células nucleadas conviven con un universo microscópico de descendientes del mismo antepasado común en perfecto equilibrio. Esta coexistencia pacífica es el resultado de la presencia de sofisticados mecanismos moleculares de co-adaptación que ilustran la conocida cita del biólogo evolutivo Theodosius Dobzhansky de que: «Nada en biología tiene sentido si no es en el contexto de la evolución».

La relación de simbiosis entre humano y microbiota es el resultado evolutivo de una interacción biológica. Así, en la que una o ambas partes obtienen beneficio de dicha interacción y en ningún caso existe perjuicio para los organismos implicados. La comparativa de microbiomas a través de la filogenia de los homínidos ha servido a la comunidad científica para estudiar cómo el microbioma del humano contemporáneo ha divergido con respecto a otros miembros de la familia Hominidae.

Este análisis ha revelado que los cambios en la composición del microbioma se acumularon de manera constante a medida que los simios africanos se diversificaron. Pero los microbiomas humanos se han transformado a un ritmo acelerado debido a una pérdida dramática de la diversidad microbiana ancestral. Por tanto, la evidencia científica sostiene que el microbioma humano ha sufrido una transformación sustancial desde la división humano-chimpancé.

La diversidad media del microbioma humano es inferior que el de otras especies de simios. Esta tendencia no parece ser el producto de ninguna práctica cultural específica y es independiente del lugar del origen geográfico de la población humana. No obstante, existe una variación intraespecífica. Por ejemplo, en un estudio reciente se ha demostrado que la diversidad de la microbiota intestinal de ciudadanos adultos estadounidenses de áreas metropolitanas es inferior a la de habitantes del Malawi rural.

La diversidad en microorganismos

Una explicación alternativa a la pérdida de diversidad microbiana en humanos es que los géneros Pan y Gorilla experimentaron un incremento independiente. Esto en los niveles de diversidad microbiana desde que se separaron filogenéticamente del género Homo. Sin embargo, la búsqueda de explicaciones plausibles que sostengan esta hipótesis no es directa.

En cambio, la consideración de las diferencias culturales y ecológicas entre humanos y el resto de los homínidos como causas de la reducción de la diversidad microbiana a lo largo del linaje humano es la interpretación más aceptada por la comunidad científica en la actualidad. A pesar de las marcadas diferencias entre los microbiomas de humanos y el resto de los homínidos, existe un conjunto de taxones bacterianos compartidos entre las distintas poblaciones que podrían representar el núcleo ancestral del microbioma del simio africano.

Además, los patrones de co-ocurrencia entre muchos de estos taxones se recapitulan a través de las especies hospedadoras. Es, por tanto, posible que estos patrones de coexistencia constantes entre los taxones bacterianos resulten de relaciones ecológicas que son anteriores a la diversificación de especies de simios humanos y africanos. La comparación filogenética de poblaciones microbianas entre especies de homínidos puede revelar las diferencias constantes entre sus microbiomas originados en el punto de divergencia de las especies hospedadoras.

Sin embargo, la implicación relativa de la divergencia genética, ecológica y cultural entre las especies hospedadoras en el origen de las diferencias entre sus microbiomas siguen sin estar claras. El estudio de especies de homínidos que consumen dietas similares en entornos similares puede revelar hasta qué punto los contenidos de los microbiomas se atribuyen a las diferencias innatas entre los hospedadores y no a las diferencias entre los entornos o estilos de vida de los mismos.

El profesional en la salud y nutrición

La nutrición podría decirse que es la base de una vida sana y saludable. Llevar una dieta balanceada y acompañarla con ejercicio, en la mayoría de los casos nos asegura bienestar propio. Por esta razón el autocuidado juega un papel importante, pero el profesional es quien regula y controla la situación dependiendo de las necesidades del paciente.

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